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美國太陽能電子廢棄物急需適當解決對策
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太陽能電池板已成再生能源的重要來源,在應對氣候變化上占重要地位。然而在壽命結束時因其以複雜技術製成,而成為龐大笨重的電子垃圾,而現在全球大多數國家都尚未有適當的對策來處理這種電子垃圾。

由於太陽能板電子廢棄物過剩現象即將到來,急需儘快開發適當對策。國際再生能源機構(International Renewable Energy Agency)預估,至2050年將有多達7,800萬噸的太陽能電池板使用壽命告終。全球每年約生產約600萬噸太陽能電子廢棄物,雖然600萬噸只是人類每年產生電子廢棄物總數的一小部分,但傳統的標準電子產品回收方法未能適用於太陽能電池板回收,要從太陽能板能回收銀和矽等較有價值的材料需要特製的回收解決方案。

美國亞利桑那州立大學太陽能研究員Meng Tao表示,如果不強制回收,許多汰舊的太陽能模組將被送去垃圾掩埋場,這些面板進入垃圾掩埋場時,寶貴的資源即被浪費。同時也由於太陽能電池板含有鉛等有毒物質,在分解時會滲出,因此掩埋也會造成新的環境危害。

大多數太陽能製造商聲稱其太陽能電池板能耐用25年,而且全球是在21世紀初才會開始廣泛使用太陽能,因此目前退役的太陽能板相當少。致力於太陽能電池板收集和回收的非盈利組織PV Cycle每年在歐盟國家收集數千噸太陽能電子垃圾,該數量包括使用年限到期的太陽能電池板,以及受損於暴風雨、有製造缺陷或被更高效能型號取代而提前退役的太陽能電池板。

歐盟規定生產商必須確保其太陽能電池板能適當回收,日本、印度和澳大利亞的強制回收法規正在制定中。美國則除了華盛頓州有立法外,其他各州沒有任何強制太陽能板回收要求,而業界主導的自願主動回收幅度有限。

太陽能板回收業者Recycle PV Solar指出,目前回收的太陽能電池板約只有10%,其餘則被送去垃圾掩埋場,或出口到海外,在環境保護薄弱的發展中國家進行再利用。

即使有回收。也有很多待改進的餘地。太陽能電池板本質上是一個電子三明治,填充物是一層薄晶體矽電池,由聚合物和玻璃片絕緣並保護免受兩側元素的保護,再框以鋁架,面板背面的接線盒含銅線讓產生的電力流出。

在傳統電子垃圾處理場,這種高科技電子三明治僅能粗略處理,通常從面板框架和接線盒中取出鋁和銅,然後粉碎模組的其餘部分,包括玻璃、聚合物和矽電池,估計拆解一個標準的60芯矽晶板,回收商約可獲得大約3美元的回收鋁、銅和玻璃。美國回收面板成本介於12至25美元間,不含等同於回收成本的運輸成本,而在允許使用太陽能電池板的州,將太陽能電池板傾倒在固體廢物掩埋場的成本通常不到1美元。

因此美國回收利用的一大盲點是成本遠遠超過收入。如果太陽能電池板的更有價值元件(即矽和銀)能夠有效地分離和純化,即可提高收入。少數專門太陽能光伏回收商正努力做到這一點。全求唯一商用規模經營經矽晶光伏回收廠Veolia係粉碎和研磨面板,然後以光學技術回收低純度矽,其新設備可回收95%以上,同時將回收的材料分離更好。

國家再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory)呼籲開發新回收工藝,希望所有金屬和礦物都能高純度回收,讓回收利用在經濟上可行並有益環境。

除開發更好回收方法外,太陽能產業亦應考慮盡可能重新利用太陽能電池板,因為使用過的太陽能電池板價格可能高於太陽能電池板內部的金屬和礦物,而且再利用通常比回收需要的能源少。歐盟透過太陽能產業循環經濟模式專案資助一系列示範專案,展示如何重新調整屋頂和太陽能電場的太陽能電池板用途。

回收光伏太陽能板也能重新認證和轉售,有助於抵消回收成本。然而美國回收商正出售品質較差的二手太陽能電池板給發展中國家,這些國家通常沒有電子廢棄物法規。

太陽能回收行業欲實現永續成長,最終需要政策和法規的支持,歐盟提供給生產商太陽能電池板的收集和回收資金的模式可為美國借鏡。

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